[发明专利]一种无人操作铁路煤炭整平压实系统和方法

说明书

本发明涉及一种无人操作铁路煤炭整平压实系统和方法，包括：带有初压滚筒的初压摆动梁和带有终压滚筒的终压摆动梁，初压摆动梁和终压摆动梁的一端分别与钢结构架铰链连接，另一端分别与初压钢索、终压钢索及其初压卷扬机、终压卷扬机连接，钢结构架上还设有初压钢索卸载装置和终压钢索卸载装置。本发明利用安装在碾压滚筒周围的多个传感器对物料堆的形状及其位置进行检测，并在初压过程中根据物料堆的当前状态预测初压滚筒的碾压力，在终压过程中则根据初压的碾压力的经初压的物料堆形状对终压的碾压力进行预测。预测过程还需经过对以往相似案例进行分析对比，以求获得最优的碾压方案，力求两次碾压即能够将物料顶端碾压平整达到要求。

技术领域

本发明涉及一种无人操作铁路煤炭整平压实系统和方法，是一种机械自动化装置和运行工艺方法，是一种自动化装载散装物料的辅助设备和工艺方法。

背景技术

对刚装进铁路车厢的煤炭，由于其松散，细碎，表面形状不规则，易扬尘，且要求煤炭不能高于车厢车帮300毫米高度等因素，往往需要进行整平压实操作。传统方案是有专门设立的人员，通过钢丝绳分别牵引放下初压滚筒和终压滚筒，依靠滚筒自身书吨重力，在车厢头部刚过此处时放下，滚筒放下后接触车厢顶部煤炭或伸入车厢，在车厢尾部即将到来，将滚筒提起，实现车厢顶部煤炭整平压实的操作。

将堆积在车厢中的物料压实看起来是一件十分简单的事情，但实际比较复杂，在没有人工干预完全自动化的条件下，要将物料压平通常需要反复碾压多次，但在实际列车装车过程中，不可能操作列车前后反复运动，也就是说反复碾压实际操作有很大困难。传统的压实装置，需要两个人去实时操作滚筒，一个人操作初压滚筒，另一个人操作终压滚筒，人工操作必须与车厢运行十分协调，操作人员在整个列车通过过程中需集中精力。初压滚筒进行初步碾压时，碾压过程中需感知车厢各个位置碾压的受力状态并根据高低起伏，而控制碾压了力度，之后用终压滚筒根据第一碾压筒的碾压情况，判断哪里应当重压，哪里应当轻压，控制力度需要操作人员对物料状态的把握，以及当前物料堆的状态都需要考虑，还有两人之间默契配合，才能达到两次就能够将物料顶部碾压平整的效果。操作人员如果注意力不集中，碾压质量就会大打折扣，严重是压实滚筒就会撞到车厢板，造成事故。操作人员长时间的集中精力会造成很大的疲劳，更加容易出现事故。如何提高平整质量，降低劳动强度，减少人为事故，是一个需要解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种无人操作铁路煤炭整平压实系统和方法。所述的方法通过设置压实专用的控制器，并结合车厢位置传感器，滚筒高度传感器等对滚筒的压实过程力度进行智能化控制，实行压实自动化，提高了工作效率，减少了事故率。

本发明的目的是这样实现的：一种无人操作铁路煤炭整平压实系统，包括：安装在钢结构架上沿铁路线排列带有初压滚筒的初压摆动梁和带有终压滚筒的终压摆动梁，所述的初压摆动梁和终压摆动梁的一端分别与钢结构架铰链连接，另一端分别与初压钢索、终压钢索及其初压卷扬机、终压卷扬机连接，所述的钢结构架上还设有初压钢索卸载装置和终压钢索卸载装置；所述的钢结构架侧面对应初压滚筒和终压滚筒的位置设置初压车厢位置传感器和终压车厢位置传感器，所述的钢结构架相对车厢顶部对应初压滚筒和终压滚筒的位置设有初压测距传感器和终压测距传感器，所述的初压摆动梁和终压摆动梁上分别设有初压摆角传感器和终压摆角传感器，两条所述的钢索分别设置初压测力器和终压测力器；所述的初压车厢位置传感器、终压车厢位置传感器、初压测距传感器、终压测距传感器、初压摆角传感器、终压摆角传感器、初压测力器、终压测力器与带有数据库和能够根据物料堆形状及初压情况进行分析的碾压力分析装置的中央控制器连接，所述的中央控制器与初压卷扬机控制器、终压卷扬机控制器连接。

进一步的，所述的初压钢索卸载装置和终压钢索卸载装置包括：行走电机，所述的行走电机与保护支架固定连接，所述的保护支架与摆动梁挂钩连接。

一种使用上述系统的无人操作铁路煤炭整平压实方法，所述的方法的步骤如下：